Подготовка к ЕГЭ по химии 2021: 7(Б) Химические свойства гидроксидов

ОСНОВАНИЯ – сложные вещества, содержащие в своем составе гидроксид-ионы.

Разделяются на растворимые и нерастворимые в воде основания.

Растворимые основания (щелочи) в водном растворе диссоциируют на ионы.

KOH = K+ + OH-

Нерастворимые основания в водном растворе на ионы не распадаются!

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЩЕЛОЧЕЙ

1.МЕНЯЮТ ЦВЕТ ИНДИКАТОРОВ:

Фенолфталеин (бесцветный) →малиновый

Метиловый оранжевый→жёлтый

Лакмус (фиолетовый) → синий

2. ЩЕЛОЧЬ + КИСЛОТА = СОЛЬ + ВОДА (реакция нейтрализации) (исключение H₂SiO₃).

Избыток кислоты → кислая соль, избыток щелочи → средняя)

КОН + H₂SO₄ → KНSO₄ + 2H₂O

2КОН + H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2H₂O

3) С КИСЛОТНЫМИ ОКСИДАМИ = КИСЛЫЕ ИЛИ СРЕДНИЕ СОЛИ
избыток щелочи → средняя, избыток оксида → кислая)

SiO2(тв.)+ 2NaOH = Na2SiO3 + +H2O

2NaOH (избыток) + CO2 = Na2CO3 + H2O(средняя соль)

NaOH+ CO2(избыток) = NaНCO3 (кислая соль)

4)С РАСТВОРАМИ СРЕДНИХ СОЛЕЙ = СОЛЬ + ОСНОВАНИЕ

Исходные вещества должны быть растворимы, в продуктах - газ или осадок.

2NaOH + FeSO4 = Fe(OH)2↓+ Na2SO4

2KOH + (NH4)2SO4 = K2SO4 + 2NH3↑+ 2H2O

5)СОЛЬ АМФОТЕРНОГО МЕТАЛЛА С ЩЕЛОЧЬЮ + ГИДРОКСИД или ГИДРОКСОКОМПЛЕКС

AlCl3 + 3KOH(недостаток) = Al(OH)3↓ + 3KCl

AlCl3 + 4KOH(избыток) = 3KCl + K[Al(OH)4]

6) С КИСЛЫМИ СОЛЯМИ + СРЕДНЯЯ СОЛЬ

NaOH + NaHCO3 = H2O + Na2CO3;

7) С АМФОТЕРНЫМИ ОКСИДАМИ И ГИДРОКСИДАМИ (сплавление) = СРЕДНЯЯ СОЛЬ + ВОДА

2NaOH + Cr2O3 =2NaCrO2 (хромат натрия) + H2O

2NaOH +Zn(OH)2= Na2ZnO2 (цинкат натрия) + 2H2O

В РАСТВОРАХ = ГИДРОКСОКОМПЛЕКС.

2KOH + ZnO +H2O= K2[Zn(OH)4] (тетрагидроксоцинкат калия)

2NaOH +Zn(OH)2= Na2[Zn(OH)4] (тетрагидроксоцинкат натрия)

8) С АМФОТЕРНЫМИ МЕТАЛЛАМИ (кроме Fe и Cr) → СРЕДНЯЯ СОЛЬ + H2↑ (сплавление)

2KOH + Zn(сплавление) = K2ZnO2 + H2↑

В РАСТВОРАХ = ГИДРОКСОКОМПЛЕКС + H2↑

2NaOH + Zn +2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2↑

9) С НЕМЕТАЛЛАМИ = СОЛЬ + H2↑,

с серой и галогенами – 2 соли (кислородсодержащая + бескислородная + H2O

(Не реагируют N2, C, O2, инертные газы)

Si + 2KOH + H2O = K2SiO3 + 2H2↑

3S + 6NaOH = 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O

3Cl2 + 6NaOH = 5NaCl + NaClO3 + 3H2O

Исключение:

2F2 + 4NaOH = O2 или (OF2) + 4NaF + 2H2O

10) ЩЕЛОЧИ ПРИ НАГРЕВАНИИ НЕ РАЗЛАГАЮТСЯ ( исключение LiOH)

2LiOH = Li2O + H2O

11) В РАСПЛАВАХ ПОДВЕРГАЮТСЯ ГИДРОЛИЗУ

NaOH(расплав) → Na⁰ + O2⁰ + H2O

Катод Анод

ПОЛУЧЕНИЕ ЩЕЛОЧЕЙ

1. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТАЛЛОВ С ВОДОЙ:

Щелочные и щелочноземельные металлы реагируют с водой без нагревания , образуя растворимые гидроксиды( щелочи ) и водород,

2Na + 2HOH = 2NaOH + H2↑ Сa + 2HOH = Ca(OH)2 + H2↑

2. ОСНОВНЫЙ ОКСИД + ВОДА = ЩЕЛОЧЬ (только 8 оксидов: IA группа, СаО, SrO, ВаО)

Оксид реагирует с водой только если в результате образуется растворимый гидроксид (щелочь).

Li2O + H2O = 2LiOH

BaO + H2O = Ba(OH)2

3. ГИДРИДЫ МЕТАЛЛОВ РАЗЛАГАЮТСЯ ВОДОЙ = ЩЕЛОЧЬ + ВОДОРОД

NaH + Н₂ = NaOH + Н₂↑

окисляются кислородом →щелочь

2NaH + O₂ = 2NaOH

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕРАСТВОРИМЫХ В ВОДЕ ОСНОВАНИЙ.

1. НЕ ИЗМЕНЯЮТ ЦВЕТ ИНДИКАТОРА

2. С СИЛЬНЫМИ КИСЛОТАМИ (реакция нейтрализации) = СОЛЬ + H2O

(избыток основания → соль основная или средняя, кислоты → кислая)

Fe(OH) 2+2HCl = FeCl2 + 2H2O

2) С КИСЛОТНЫМИ ОКСИДАМИ (только сильных кислот – SO3,N2O5, Cl2O7) → СОЛЬ + Н₂О

Cu(OH)2 + N2O5 = Cu(NO3)2 + Н₂О

3) РАЗЛОЖЕНИЕ ПРИ НАГРЕВАНИИ = ОКСИД МЕТАЛЛА + H2O.

Сu(OH)2 = CuO + H2O

AgOH распадается сразу в момент получения.

4) ПЕРЕХОД В БОЛЕЕ ВЫСОКУЮ СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ (переходные элементы)

4Cr(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Cr(OH)3.

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3.

5) С АЗОТНОЙ И КОНЦЕНТРИРОВАННОЙ СЕРНОЙ КИСЛОТОЙ = СОЛИ БОЛЕЕ ВЫСОКОЙ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ (III):

2Fe(OH)2 + 4H2SO4 = Fe2(SO4)3 + SO2 + 6H2O.

6) ОКИСЛЕНИЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ОКИСЛИТЕЛЕЙ (перекись, кислород) – СОЕДИНЕНИЕ С БОЛЕЕ ВЫСОКОЙ СТЕПЕНЬЮ ОКИСЛЕНИЯ.

2Fe(OH)2 + H2O2 =2Fe(OH)3

2Mn(OH)2 + O2 =2MnO2 + 2H2O

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АМФОТЕРНЫХ ГИДРОКСИДОВ

– в зависимости от условий проявляют как кислотные, так и основные свойства (двойственный характер).

+2: Be(OH)2, Zn(OH)2, Sn(OH)2, Pb(OH)2

+3: Al(OH)3, Cr(OH)3, Fe(OH)3

Fe(OH)3–слабо амфотерный, не образует гидроксокомплексов, реагирует со щелочами только в сплаве!

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА

1. С СИЛЬНЫМИ КИСЛОТАМИ = СОЛЬ + ВОДА (реакция нейтрализации)

Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O

Al(OH)3+ 3HNO3 = Al(NO3)3 + 3H2O

2) С КИСЛОТНЫМИ ОКСИДАМИ (только сильных кислот – SO3,N2O5, Cl2O7) → СОЛЬ + Н₂О

Zn(OH)2 + N2O5 = Zn(NO3)2 + Н₂О

3) РАЗЛОЖЕНИЕ ПРИ НАГРЕВАНИИ = ОКСИД МЕТАЛЛА + H2O.

Zn(OH)2 = ZnO + H2O

2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O

КИСЛОТНЫЕ СВОЙСТВА

1) С РАСПЛАВАМИ ЩЕЛОЧЕЙ = СОЛЬ + ВОДА

Al(OH)3 + KOH = KAlO2(алюминат)+ 2H2O

Zn(OH) 2 +2KOH = K2ZnO2 + 2H2O

Цинкат калия

С РАСТВОРАМИ ЩЕЛОЧЕЙ = ГИДРОКСОКОМПЛЕКС (кроме железа)

2NaOH+Zn(OH)2 = Na2[Zn(OH)4] Тетрагидроксоцинкат натрия.

3KOH+ Cr(OH)3 = K3[Cr(OH)6] Гексагидроксохромат (III) калия

2) ПРИ СПЛАВЛЕНИИ С КАРБОНАТАМИ И СУЛЬФИТАМИ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ = СОЛЬ + (SO2, CO2)+ 3Н2О .

2Al(OH)3+ Na2CO3 = 2NaAlO2 + CO2+ 3Н2О

(алюминат натрия)

Zn(OH)2 + Na2CO3 = Na2ZnO2 + CO2 + Н2О

цинкат натрия

ПОЛУЧЕНИЕ НЕРАСТВОРИМЫХ ОСНОВАНИЙ

1. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТАЛЛОВ С ВОДОЙ:

Алюминий (после разрушения оксидной пленки - амальгирование), магний при нагревании, образуют нерастворимые основания и водород.

2Аl + 6Н2O = 2Аl(ОН)3 + ЗН2↑
Mg + 2Н2O = Mg(ОН)2 + 2Н2↑

2.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КИСЛОРОДА И ВОДЫ С ОСНОВАНИЯМИ

Окисляет неустойчивые гидроксиды в водных растворах до более высокой степени окисления (железо, хром)

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3

3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЩЕЛОЧЕЙ РАСТВОРАМИ СРЕДНИХ СОЛЕЙ → СОЛЬ + ОСНОВАНИЕ

Исходные вещества должны быть растворимы, в продуктах - газ или осадок.

2NaOH + FeSO4 = Fe(OH)2↓+ Na2SO4

2KOH + (NH4)2SO4 = K2SO4 + 2NH3↑+ 2H2O

4. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЩЕЛОЧЕЙ С СОЛЯМИ АМФОТЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ → ГИДРОКСИД или ГИДРОКСОКОМПЛЕКС (в зависимости от количества щелочи)

AlCl3 + 3KOH(недостаток) = Al(OH)3↓ + 3KCl

AlCl3 + 4KOH(избыток) = 3KCl + K[Al(OH)4]

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КИСЛОТ

Кислоты, не содержащие кислород, называются бескислородными кислотами. Свойства кислот проявляют в растворах. Кислородсодержащие кислоты являются кислотными гидроксидами.

1.МЕНЯЮТ ЦВЕТ ИНДИКАТОРА.

Метиловый оранжевый →розовый

Лакмус фиолетовый →красный

Фенолфталеин бесцветный → бесцветный

2. С МЕТАЛЛАМИ ДО Н₂ = СОЛЬ + Н₂↑ (кроме азотной кислоты и серной концентрированной)

H₂SO₄ + Mg → MgSO₄ + H₂↑

Золото и платина растворяются только в царской водке (один объем концентрированной (63%-ной) азотной кислоты и три объема концентрированной соляной кислоты), с образованием комплексных соединений золота и платины:

Аu + HNО3 + 4НСl = Н[АuСl4] + NO + 2Н2О

(Тетрахлороаурат(III) водорода (золотохлористоводородная кислота))

ЗРt + 4HNО3 + 18НС1 = ЗН2[РtС16] + 4NО + 8Н2О

(Тетрахлорплатинат(III) водорода (платинохлористоводородная кислота)

3.С ОКСИДАМИ МЕТАЛЛОВ = СОЛЬ + Н₂О

Н₂SO₄ + MgO → MgSO₄ + H₂O

4. С ОСНОВАНИЯМИ = СОЛЬ + H₂O (реакция нейтрализации) (избыток кислоты → кислая соль, избыток щелочи → средняя)

H₂SO₄ + Са(OH)₂ → СаSO₄ + 2H₂O

5.С РАСТВОРАМИ СОЛЕЙ = СОЛЬ + КИСЛОТА (если образуются осадок или газ)

Na₂CO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + CO₂↑+ H₂O

ВЫТЕСНИТЕЛЬНЫЙ РЯД КИСЛОТ (ПО УБЫВАНИЮ):

H2SO4 → HCl и HNO3 → H3PO4 → H2SO3 → H2S → H2CO3 → H2SiO3

ПОЛУЧЕНИЕ КИСЛОТ

1 .ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВОДОРОДА С НЕМЕТАЛЛАМИ (бескислородные кислоты)

Н2 + S = K2S

2.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГАЛОГЕНОВ С ВОДОЙ

Фтор при нормальных условиях образует плавиковую кислоту + О₂

2F2 + 2H2O → 4НF + О2↑

Хлор при повышении температуры образует хлороводородную кислоту + О₂,

2Сl₂ + 2H₂O → 4HCl + O₂↑

при н.у. - «хлорная вода»

Сl2↑ + Н2О ↔ НСl + НСlO (хлороводородная и хлорноватистая кислоты)

Бром при нормальных условиях образует «бромную воду»

Br2 + Н2О ↔ НBr + HBrО (бромоводородная и бромноватистая кислоты)

Йод →реакция не идет I2 + H₂O ≠

3 .ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ВОДОЙ ДВУХ ГАЛОГЕНОВ.

Cl₂ и F₂ окисляет бром и йод в воде:

5Cl₂⁰ + I₂⁰ +6H₂O → 10HCl¯¹ + 2HI⁺⁵O₃

4.ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГАЛОГЕНОВ С КИСЛОТАМИ.

реагируют с бескислородными кислотами, вытесняя менее активные неметаллы.

H2S‾² + I2⁰ → S⁰↓+ 2HI‾

3. КИСЛОТНЫЕ ОКСИДЫ + ВОДА = КИСЛОТА

Не реагирует с водой SiO2 и несолеобразующие оксиды .

N2O3 + H2O = 2HNO2

SO2 + H2O = H2SO3

N2O5 + H2O = 2HNO3

SO3 + H2O = H2SO4

ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ ОСНОВАНИЙ И КИСЛОТ

I ГРУППА В ГИДРОКСИД МЕДИ (II) Cu(OH)2

нерастворимое в воде вещество светло-голубого цвета.

Образуется при действии щелочей на соли меди (II): Проявляет все свойства основных оксидов

Растворяется в растворе аммиака и многоатомных спиртах с образованием комплексных соединений

Cu(OH)2 + 4NH4ОН = [Cu(NH3)4](OH)2

I ГРУППА В ГИДРОКСИД ЦИНКА Zn(ОН)2

аморфное вещество белого цвета, нерастворимое в воде. Проявляет свойства амфотерных гидроксидов

Вступает в реакции комплексообразования

Zn(OH)2 + 4NH4OH = [Zn(NH3)4](OH)2 + 4H2О

VI ГРУППА В

ГИДРОКСИД ХРОМА (II) Cr(ОН)2 коричневого цвета, в гидрате желтого, свойства основные, нерастворим в воде

ГИДРОКСИД ХРОМА (III) Cr(ОН)3 зеленого цвета, свойства амфотерные, нерастворим в воде

9(Б) Тесты ЕГЭ ФИПИ 2015 к теме "Свойства основных гидроксидов"

9(Б) Тесты ЕГЭ ФИПИ 2015 к теме "Свойства амфотерных гидроксидов"

9(Б) Тесты ЕГЭ ФИПИ 2015 к теме "Свойства кислот"

ГИДРОКСИДЫ V ГРУППЫ А

Азотистая Кислота HNO2 – слабая (проявляет окислительные и восстановительные свойства)

Азотная кислота HNO3 – сильная (сильный окислитель)

Фосфорная (орто) кислота H3PO4 - кислота средней силы

Метафосфорная кислота HPO3 – слабая кислота

Пирофосфорная кислота H4P₂O7- кислота средней силы

АЗОТИСТАЯ КИСЛОТА HNO2

1. Разлагается при нагревании до кислоты, оксида и воды:

3HNO2 = HNO3 + 2NO + H2O

без нагревания до двух оксидов и воды:

2HNO2 = NO2 + NO + H2O

2. Как окислитель, реагирует с сильными восстановителями

2НNO2 + 2KI + 2H2SO4 = K2SO4 + I2 + 2NO + 2H2O

3. Как восстановитель, реагирует с окислителями:

HNO2 + Cl2 + H2O = HNO3 + 2HCl

HNO2 + Н2O2 = HNO3 + H2O

АЗОТНАЯ КИСЛОТА HNO₃

1. Разлагается на свету и при нагревании

4HNO3 = 2H2O + 4NO2 + O2

2. Окрашивает белки в оранжево-желтый цвет (при попадании на кожу рук - "ксантопротеиновая реакция")

3. С металлами → нитрат металла + H2O + (NO₂↑, NO↑, N₂O↑, N₂↑,NH₄NO₃) никогда не выделяется водород!

ФОСФОРИСТАЯ КИСЛОТА H3PO3

H3PO3 - твердое бесцветное вещество, получают гидролизом хлорида фосфора

PCl3 + 3H2O = H3PO3 + 3HCl

ФОСФОРНЫЕ КИСЛОТЫ

HPO3 - метафосфорная

H3PO4 - ортофосфорная

При нагревании ортофосфорная превращается в пирофосфорную кислоту.

2H3PO4 = H4P2O7 + H2O.

КИСЛОТЫ VI ГРУППЫ А

Сероводородная кислота H2S – слабая (проявляет восстановительные свойства)

Сернистая кислота H2SO₃ – слабая (окислитель и восстановитель)

Серная кислота H2SO₄ – сильная (сильный окислитель)

Тиосерная кислота H2S2O3

Двусерная (пиросерная) кислота H2S2O7

Пироксодвусерная (надсерная) кислота H2S2O8

СЕРОВОДОРОДНАЯ КИСЛОТА H2S

Проявляет очень сильные восстановительные свойства:

1)с окислителями средней активности переходит в серу,

H2S + 2FeCl3 = 2FeCl2 + S + 2HCl

с сильными окислителями – в серную кислоту,

H2S + 4Cl2 + 4H2O = H2SO4 + 8HCl

3H2S+8HNO3(конц)=3H2SO4+ 8NO↑ + 4H2O

H2S + 4PbO2 = H2SО4 + 4PbO

с серной кислотой – в оксид серы (IV).

H2S + 3H2SO4(конц) = 4SO2↑+ 4H2O

КИСЛОТЫ VII ГРУППЫ А

Хлорноватистая (бромноватистая) кислота - HClO (HBrO)

Хлористая кислота (бромистая) - HClO₂ (HBrO₂)

Хлорноватая кислота (бромноватая) - HClO3 (HBrO3)

Хлорная кислота (бромная) - HClO4 (HBrO4)

Фтороводородная кислота (плавиковая) - HF

Хлороводородная кислота (соляная) - HCl

Бромоводородная кислота - HBr

Иодоводородная кислота - HI

ХЛОРНОВАТИСТАЯ КИСЛОТА HCl⁺¹O.

Существует только в виде разбавленных водных растворов. HClO - слабая кислота и сильный окислитель. Соли – гипохлориты

Разлагается: на свету до хлороводорода и кислорода:

HClO (свет) = HCl+ O2↑

Без света – до хлороводорода и хлорноватой кислоты

3HClO = 2HCl + НСlO3

2) Реагирует со щелочами – образуются соли и вода:

HClO + KOH =KClO + H2O

HClO + Са(OH)2 = СаOСl2 + H2O

хлорная известь

3) Окислитель:

2HI + HClO = I2↑ + HCl + H2O

ХЛОРИСТАЯ КИСЛОТА HCl⁺³O2

Существует только в водных растворах. Соли – хлориты

Получение:

2ClO2+H2O2=2HClO2 + O2↑
Неустойчива, при хранении разлагается

4HClO2 = HCl + HClO3 + 2ClO2↑ + H2O

ХЛОРНОВАТАЯ КИСЛОТА HCl⁺⁵O3.

Устойчива только в водных растворах. Соли – хлораты

Концентрированная кислота разлагается

8HClO3 = 4HClO4 + 2Cl2 + 3O2 + 2H2O

Получение:

Ba(ClO3)2+H2SO4=2HClO3 + BaSO4

Cильный окислитель.

1) 6P+5HClO3 =3P2O5↑ + 5HCl

ХЛОРНАЯ КИСЛОТА HCl⁺⁷O4

очень сильная кислота и очень сильный окислитель.

1) При нагревании хлорная кислота и ее соли разлагаются:

4HClO4 = 4ClO2↑ + 3O2↑ + 2H2O

KClO4 = KCl + 2O2↑

2) Сильный окислитель:

HClO4 + C → CO2↑ + Cl2↑ + H2O

ХЛОРОВОДОРОД HCl¯¹

Бесцветный газ, хорошо растворим в воде. Раствор в воде – сильная хлороводородная кислота.

HCl – сильный восстановитель:

Взаимодействие с нитратом серебра (нитрат серебра является реактивом на соляную кислоту и ее соли);

выпадет осадок белого цвета, который не растворяется в воде, ни в кислотах:

HCl + AgNO₃ → AgCl↓ + HNO3

2) Взаимодействие с окислителями (MnO2, KMnO, KCLO3 и др.):

6HCl + KClO3 → KCl +3H2O + 3Cl2↑

ФТОРОВОДОРОД HF¯¹

Бесцветный газ, хорошо растворим в воде.

Раствор в воде – фтороводородная (плавиковая) кислота – средней силы.

ХРОМОВАЯ Н2Сr⁺⁶O4 И ДВУХРОМОВАЯ (ДИ-) Н2Сr2⁺⁶ O7 КИСЛОТЫ

хромовая кислота Н2СrO4 средней силы, дихромовая Н2Сr2O7более сильная, устойчивы только в растворах в растворах.

хромовая кислота Н2СrO4 средней силы, дихромовая Н2Сr2O7более сильная, устойчивы только в растворах в растворах.

Из-за блокировщика рекламы некоторые функции на сайте могут работать некорректно! Пожалуйста, отключите блокировщик рекламы на этом сайте.